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师范院校工科《工程制图》课程教学改革探索

2017-03-09杨青胜詹习生

关键词:工程制图师范院校制图

杨青胜,吴 杰,詹习生

(湖北师范大学 机电与控制工程学院,湖北 黄石 435002)

师范院校工科《工程制图》课程教学改革探索

杨青胜,吴 杰,詹习生

(湖北师范大学 机电与控制工程学院,湖北 黄石 435002)

针对近几年师范院校工科《工程制图》课程的教学现状,结合作者多年教学实践,从课程教学体系与内容、教学方法与手段和课程考核方式等方面对师范院校工科《工程制图》课程教学改革提出一些探索。

教学体系;教学方法;课程考核方式

0 引言

《工程制图》是一门有着很长历史的课程,一般认为其起源可以追溯至1798年法国知名学者加斯帕创立《画法几何学》,至今已有200多年的教学实践。该课程是普通高校理工科的绝大部分专业均需开始的一门技术基础课程,课程强调培养学生空间立体思维、构思表达和创新设计能力,对强调工程应用的工科而言尤为重要。

目前,越来越多的师范院校工科也开设《工程制图》课程,但其教学模式大多一直沿袭前苏联的以画法几何为基础的传统教学模式,随着科学技术的飞速发展和信息技术在各类课程教学的广泛应用,以及社会对综合型和应用型人才的需求,急需对师范院校工科《工程制图》课程教学进行改革。

1 师范院校工科《工程制图》课程现状

近些年来,随着普通高校的不断向综合型和应用型的发展,越来越多的普通师范院校也对自身专业设置和人才培养进行改革,扩展学科门类,加强学科融合,推动师范院校工科发展。但是,全国除8所重点师范大学工科具备一定实力外,还有近100所普通师范院校工科开设普遍较晚,学科实力普遍较弱,存在着师资力量薄弱、学科投入缺乏和工科认识不足等诸多问题。以湖北师范大学《工业设计》专业为例,按照最新2014年教育部专业设置目录调整,此专业由文学(艺术类)调整为工学(机械类),但此专业师资力量、教学设施和专业认知均存在不足。具体到《工业设计》工科专业中也开设的《工程制图》课程,是一门高校理工科专业大多需要开设的技术基础课,由于对《工程制图》课程在专业中的地位和作用认识不到位,同时也对工科与理科教学的区别认知不足,进而在课程教学安排中学时较少,教材选用不合理,实践教学场地不足,导致总体教学效果不好,学生运用《工程制图》课程知识解决后续相关课程能力不足,比如说识图和绘图能力的不足导致后续无法进行准确的设计表达等。

总的来说,师范院校工科《工程制图》课程从教学大纲、教学内容、课程教材到课程考核、教学辅助设施设备等课程教学多方面均存在一定问题,无法适应专业应用型人才培养发展需求。

2 《工程制图》课程教学改革

2.1 教学体系与内容的革新

目前,在师范院校工科《工程制图》课程教学中,有几个相关的名词分别是“画法几何”、“机械制图”、“工程制图”等。传统的教学过程中,没有很好的针对不同的理工科专业进行细分,对《机械制图》与《工程制图》在课程体系上没有很好的区分,对《画法几何》的教学认知不足,实践教学学时偏少。因此,有必要对涉及教学体系与内容方面的人才培养方案与教学大纲、教材与教学计划、实验与实践教学等方面进行革新。

2.1.1 修订人才培养方案与教学大纲 以湖北师范大学《自动化》与《工业设计》两个专业为例,按照不同专业人才培养目标,结合专业特点,制定工程应用型的人才培养方案,合理确定课程总学时,区分不同专业,《自动化》与《工业设计》应分别在56学时和64学时以上,其中实验学时应分别达16学时和20学时,在完成基本理论教学的同时,保证实验上机教学学时,突出学生实际动手能力培养;增加课程实践教学环节,设置一门为期一周的《工程制图课程设计》课程,突出学生动手设计工程实例。根据课程教学特色,结合课程教学目的,调整画法几何和机械类教学,突出工程应用等制定《工程制图》课程教学大纲,合理进行教学内容学时分配,明确课程教学知识点要求,确定课程考核要求等,突出课程教学大纲在课程教学过程中的指导地位。

2.1.2 更新教材及教学安排 作为一门开设历史非常长的课程,《工程制图》及相类似的《机械制图》和《画法几何及工程制图》等方面的教材非常之多,在教材选用方面需结合具体专业进行仔细遴选。目前,《工程制图》及相类似名称的教材的主要内容包括:画法几何中的点、线、面的多面投影、相对位置图解;投影基础中的基本几何体及其切割、组合等;机件表达中的图样表达和标准机械零件、装配图的表述及拆画零件图等;制图软件中Autocad软件环境介绍及二维模型设计等。但这些教材均是按照传统的画法几何和机械图样表达为基础进行编排教材,需结合师范院校工科《工程制图》课程教学实际,考虑学生接受能力和应用型人才培养目标,弱化机械图样表达,重点培养学生图样构思表达能力。因此,有必要组织多所师范院校共同组编教材,按照绘图基础、识图基础、投影基础、三视图、基本体、轴测图、零件图、装配图等为主线,以基本知识点、工程实例、计算机软件绘图为主要内容的项目化教学,突出绘图与识图两大方面。

在教学安排上,注重理论教学,实验教学及课程设计的衔接,有机的形成理论教学为基础,穿插实验教学为重要支撑,集中实训的课程设计为工程实践重点的课程教学安排体系,以全新的项目化教材开展《工程制图》教学工作。

2.1.3 优化实验与实践教学 作为一门重视工程实践的课程,《工程制图》实验课和《工程制图课程设计》需进一步优化课程安排,实验上机课程主要对理论教学知识点进行熟悉,理解和掌握,比如三视图、基本体、轴测图、零件图等需重点掌握,锻炼学生实际动手绘图能力。课程设计则设置一些针对电气、土木、机械等行业的工程实际案例,提出设计要求,考察学生综合运用知识能力。

2.2 教学方式与手段的改进

《工程制图》课程教学过程中,由于需要大量绘制工程图例,演示绘图过程,若采用板书教学往往工作量大且效果差,且对授课教师特别是青年教师的基本功要求高,因此目前多媒体教学已经成为《工程制图》课程教学的主要方式。但是,目前大多数的多媒体教学不同程度的存在课件简单罗列教材上的绘图图片和文字,填鸭式教学,教学速度快,学生学习缺乏兴趣和无法掌握知识点。因此,我们有必要通过融合板书与多媒体教学,强化实物演示与肢体语言表达,引入网络教学与在线学习等多种方式来改进课程教学方式与手段。

2.2.1 融合板书与多媒体教学 板书和多媒体教学有各自的特点,目前越来越多的课程已经进行两种教学方式的融合,但主要指的是教学过程中一方面在黑板上进行知识点概况和重点提示,能过体现板书的概括性与持久性,另一方面通过多媒体的投放进行知识点的讲解,发挥多媒体教学的快速性与便捷性。但是,此处的融合还包括另一个层面,就是充分考虑制图教学中往往需要教师在黑板上边画边讲解的特点,将教师绘图板书的动态过程引入到计算机屏幕,形成一种“板书式”多媒体教学方法。该方法通过多媒体动画设置,认真设计多媒体动画式PPT,掌握绘图动态过程中图线出现先后顺序、位置、方向和粗细等及相关图线说明,让多媒体PPT课件真正动起来,一方面调动学生兴趣,另一方面提供教学效率。

2.2.2 强化实物演示与肢体语言表达 《工程制图》课程是一门侧重培养学生的空间想象能力,需要学生具备发散思考,能够对物体图线进行绘图表达和立体构思设计两方面。选取合适实物模型演示,串联教学各知识点,激发学生空间想象和表达能力。比如,通过实物模型演示立体构成时,可以通过实物模型中的点、线、面之间的相互位置和关系,提高学生对三视图中看不见的点、线、面的空间表达能力;另外,在组合体教学中,可以通过不同的基本体式小积木,采用积木搭建教学以提高学生认知和小组分组拼装造型能够很好的营造课堂互动氛围。另一方面,教学过程中的丰富的表情和动作同样很重要,特别是《工程制图》课程本身教学非常枯燥,需通过各种手势和动作,与实物模型相配合,积极培养学生学习热情。

2.2.3 引入网络教学与在线学习 随着计算机技术的广泛应用,除课堂多媒体教学外,已有很多的课程建立资源共享课和视频公开课,将课程上网,便于学生课后自学。但这需要学生具备很强的自学能力,教师的引导也必不可少。在《工程制图》课程教学过程中,引入网络教学与在线学生模式,建立交互式网络学习平台。网络学习平台重点提供课程知识点视频讲解、课堂授课反馈、课程作业布置与学生绘图设计作品交流等几个方面,每周安排一定的课后学习学时,通过网络设置学习时长进行监控学生时间并作为学生课程考核的一部分。通过网络学习平台的引入,能够建立第二课堂促进学生对课程知识的掌握,提高教学质量。

2.3 课程考核方式的完善

课程考核作为检查课程教学效果的重要途径,也是考核学生知识掌握情况的重要参考,改革传统以开卷和闭卷为主的考核方式。在《工程制图》课程考核中,根据课程特点,除课程试卷、实验操作、平时考勤外,增加课程在线学习和依据常见机电产品的绘图设计,合理确定各考核环节分值权重。

具体而言,课程试卷考核以“半开卷”形式,突出学生平时复习,将复习重点以手抄一张A4大小纸张方式带入考场,避免学生的死记硬背和突出学生的复习环节;实验操作是理论教学的延伸,重点考察学生实践操作和工程能力,制定实验操作评分标准,突出考察学生个人动手能力;平时考勤作为常见的考查学生日常出勤情况,但不限于此,结合学生课堂表现和作业完成情况综合评定;课程在线学习主要指建立课程教学网站,构建网络在线学习平台,主要包括学生必须完成的在线学时并实时统计,在线专项课程作业和参与课程交流问答等方面;在绘图设计考核中,设定一些实际机电产品设计要求,采用网上计算机软件设计的方式,限定学生在一定时间完成,并通过网络学习平台在线提交。

3 结语

本文通过对目前师范院校工科《工程制图》课程教学现状的分析,结合笔者近些年的教学实践,分别从教学体系与内容、教学方法与手段和课程考核方式等方面对该课程的教学改革提出了一些探索建议。这些教学改革的探索能够很好地促进《工程制图》课程教学质量的提高,提升学生学习效果,为应用型人才培养做出贡献。但是,随着工科专业发展和社会对应用型人才的需求,师范院校工科《工程制图》课程教学改革仍需进一步的探索。

[1]熊 巍,刘 林,陈锦昌.现代工程制图课程教学改革的探索与实践[J].图学学报.2014,35(2):296~300.

[2]蓝晓民,王盛智.“工程制图”课程多媒体教学方法探讨[J].工程图学学报.2013,34(1):120~121.

[3]陈玉香.改革“画法几何及工程制图”教学,提高师范生创新素质[J].广西教育学院学报.2012,(4):137~139.

[4]钟 山,申毅莉,姚 金,等.三维建模环境下工程制图教学改革的探索[J].梧州学院学报.2010,(6):73~78.

Explorationonteachingreformofengineeringdrawingcourseinengineeringofnormalcolleges

YANG Qing-sheng, WU Jie,ZHAN Xi-sheng

(College of Mechanical and Control Engineering,Hubei Normal University, Huangshi 435002,China)

This paper describes the Present Teaching Situation of engineering drawing course in engineering of normal colleges. Combining with the author's many years of teaching practice, some explorations are made on the teaching reform of engineering drawing course in engineering of normal colleges, such as Curriculum teaching system and content, teaching methods and means ,and course examination methods, etc.

teaching system; teaching methods; course examination methods

TH126

A

2096-3149(2017)04- 0100-04

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.04.021

2016—03—14

杨青胜(1984— ),男,湖北蕲春人,硕士,讲师,主要研究方向为自动检测与控制、单片机与嵌入式系统等.

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